DE1514946B2

DE1514946B2 - Device for bistable storage of charge images

Info

Publication number: DE1514946B2
Application number: DE1514946A
Authority: DE
Inventors: Herbert John Portland Oreg. Mepham (V.St.A.)
Original assignee: Tektronix Inc
Current assignee: Tektronix Inc
Priority date: 1965-03-26
Filing date: 1966-03-24
Publication date: 1974-02-14
Also published as: BE678289A; NL6603930A; DE1514946A1; US3426236A; CH456789A; GB1102395A; IL25411A; DK118194B; DE1514946C3

Description

oder geringer Dauer das Potential seines Ladungsbildes über die Minimalspannung erhöht, die für eine bistabile Speicherung notwendig ist.or short duration increases the potential of its charge image above the minimum voltage required for a bistable storage is necessary.

Auch kann die Einrichtung nach der Erfindung zur Speicherung von Röntgenstrahlbildern und zum Erzeugen von sichtbaren Lichtbildern, welche den gespeicherten Röntgenstrahlbildern entsprechen, verwendet werden, so daß man dadurch auch die Dosierung der Röntgenstrahlen sehr viel besser einstellen kann bzw. vermindern kann.The device according to the invention can also be used for storing and generating X-ray images of visible light images corresponding to the stored X-ray images is used so that you can adjust the dosage of the X-rays much better can or can reduce.

Die aus einer photoelektrischen Leuchtstoffschicht bestehende Speicherschicht ist also sowohl für sichtbares, wie für unsichtbares Licht empfindlich.The storage layer, which consists of a photoelectric phosphor layer, is therefore suitable for both visible, as sensitive to invisible light.

Die Einrichtung nach der Erfindung läßt sich also für sehr viele Anwendungsfälle und Aufgaben, bei vergleichsweise sehr geringem technischem Aufwand, einsetzen.The device according to the invention can therefore be used for a very large number of applications and tasks use comparatively very little technical effort.

Besonders zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 8 beschrieben.Particularly useful embodiments of the invention are described in claims 2 to 8.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispieleri unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigtIn the following the invention is based on exemplary embodiments explained in more detail with reference to the drawing. It shows

Fig. 1 eine schematsiche Darstellung einer Einrichtung zur bistabilen Speicherung von Ladungsbildern in Übereinstimmung mit einer bestimmten Ausführungsform nach der Erfindung,1 shows a schematic representation of a device for bistable storage of charge images in accordance with a specific embodiment according to the invention,

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer abgewandelten Ausführungsform der Einrichtung gemäß Fig. 1,FIG. 2 shows a schematic representation of a modified embodiment of the device according to FIG Fig. 1,

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer weiteren abgewandelten Ausführungsform der Einrichtung gemäß Fig. 1, undFig. 3 is a schematic representation of a further modified embodiment of the device according to FIG. 1, and

Fig. 4 eine schematische Teildarstellung, die vergrößert einen Teil der Speicherröhre aus Fig. 1 im Schnitt zeigt, und zwar zusammen mit der Vorrichtung zur Beleuchtung einer innerhalb der Rohe angebrachten Gitterskala, um ein Lichtbild derselben von zum Speichern gemilderter Helligkeit zu erzeugen.4 is a schematic partial illustration which is enlarged shows a portion of the storage tube of Figure 1 in section, together with the device to illuminate a grating scale attached within the pipe to provide a light image of the same from the Save to produce softened brightness.

Wie in Fig. 1 gezeigt, enthält die Vorrichtung zum Speichern des Ladungsbildes gemäß der vorliegenden Erfindung eine Speicherröhre 10, der bistabilen Type mit direkter Sichtbarkeit. Sie hat eine speichernde Auftreffplatte 12, die innerhalb eines evakuierten Glasgefäßes 14 auf der Innenfläche der durchsichtigen Glasfrontplatte 16, die einenTeil des Glasgefäßes bildet, an einem Ende der Röhre angebracht ist. Eine Haupt-Elektronenschleuder, bestehend aus einer Kathode 18, einem Steuergitter 20 und einer Bündelungs- und Beschleunigungsvorrichtung 22, ist ebenfalls innerhalb des Glasgefäßes an dem der Auffangplatte entgegengesetzten Ende der Speicherröhre angebracht. Der von der Elektronenschleuder mit der Kathode 18 erzeugte Elektronenstrahl wird von einem Paar Horizontal-Ablenkplatten 24 und einem Paar Vertikal-Ablenkplatten t6, die zwischen der Elektronenschleuder und der Auftreffplatte 12 in üblicher Weise angeordnet sind, abgelenkt.As shown in Fig. 1, the apparatus for storing the charge image according to the present invention includes a storage tube 10 of the bistable type with direct visibility. It has a retentive target 12 mounted within an evacuated glass vessel 14 on the inner surface of the clear glass faceplate 16 which forms part of the glass vessel at one end of the tube. A main electron gun, consisting of a cathode 18, a control grid 20 and a focusing and accelerating device 22, is also mounted inside the glass vessel at the end of the storage tube opposite the collecting plate. The electron beam generated by the electron gun with the cathode 18 is deflected by a pair of horizontal deflection plates 24 and a pair of vertical deflection plates t6, which are arranged between the electron gun and the target plate 12 in a conventional manner.

Außerdem ist die Speicherröhre mit einer oder mehreren streuenden Elektronenschleudern ausgestattet, deren jede eine Kathode 28, ein Steuergitter 30 und eine Anode 32 hat, und die innerhalb des Glasgefäßes 14 nahe der Ausgangsseite der Vertikal-Ablenkplatten 26 befestigt sind, so daß die Elektronen, die von diesen Streuschleudern ausgesendet werden, in einem breiten Strahl gesammelt und wesentlich gleichförmig über die Speicher-Auftreffplatte 12 verteilt werden. Eine Anzahl von sammelnden und richtenden Elektroden kann ebenfalls vorgesehen werden und zwar in Form von mit Abstand in Längsrichtung auf der Innenfläche des Glasgefäßes 14 zwischen den Streuschleudern und der Auftreffplatte aufgebrachten Wandringen, die der Einfachheit halber in Fig. 1 durch eine einzelne Wandringelektrode 34 dargestellt sind. Die Wandringelektroden sammeln die Streu-In addition, the storage tube is equipped with one or more scattering electron spinners, each of which has a cathode 28, a control grid 30 and an anode 32, and which are within the glass jar 14 are attached near the output side of the vertical deflector plates 26 so that the electrons, which are emitted by these scatterers, collected in a broad beam and essential can be uniformly distributed over the storage target 12. A number of collecting and judging Electrodes can also be provided in the form of spaced apart in the longitudinal direction applied to the inner surface of the glass vessel 14 between the throwers and the impact plate Wall rings which, for the sake of simplicity, are represented in FIG. 1 by a single wall ring electrode 34 are. The wall ring electrodes collect the scatter

. elektronen zur Oberfläche der Auftreffplatte 12 hin und richten sie aus, so daß sie die Auftreffplatte in annähernd rechtem Winkel treffen, um das »Verbreite tern« des auf die Auftreffplatte gespeicherten Bildes zu verhindern.. Electrons to the surface of the target 12 and align them so that they the target in meet approximately at right angles to "widen" the image stored on the target to prevent.

Die speichernde Auftreffplatte 12 besteht aus einem lichtempfindlichen speichernden Dielektrikum 36, das eine zusammenhängende Schicht von Leicht-The storing target plate 12 consists of a light-sensitive storing dielectric 36, which is a cohesive layer of light

*5 material der P-l-Type sein kann, die über einer durchsichtigen, elektrisch leitenden Schicht von Zinnoxyd oder von anderem geeigneten Material auf der inneren Fläche der Frontplatte 16 angebracht ist. Diese leitende Schicht ist in zwei leitende Bereiche* 5 material can be of the P-l-Type, which over a transparent, electrically conductive layer of tin oxide or other suitable material on the inner surface of the faceplate 16 is attached. This conductive layer is divided into two conductive areas

«ο 38 und 40 von annähernd der gleichen Größe unterteilt, die isoliert voneinander getrennt sind und zwar durch einen Zwischenraum 42, der sich in voller Länge horizontal über die Platte 16 hinweg erstreckt. Die Frontplatte 16 ist mit dem keramischen Trichterteil«Ο 38 and 40 divided by approximately the same size, which are isolated from each other by a gap 42, which extends in full length extends horizontally across the plate 16. The front plate 16 is with the ceramic funnel part

^a5 44 (F i g. 4) des Glasgefäßes mittels einer Schmelzglasdichtung 46 luftdicht verbunden, und die leitenden Bereiche 38 und 40 erstrecken sich durch die Dichtung bis zur Außenseite des Glasgefäßes, wie in Fig. 4 zu sehen ist. Diese Konstruktion ermöglicht es, verschiedene Spannungen an die leitenden Bereiche 38 und 40 zu legen, um eine Speicherröhre mit unterteiltem Schirm zu schaffen, wobei der Teil des Leuchtstoff-Speicherdielektrikums 36 über dem einen leitenden Bereich mit Speicherung der andere Teil der Leucht-Stoff schicht ohne Speicherung betrieben werden kann. Das Leuchtstoff-Speicherdielektrikum strahlt ein Lichtbild entsprechend dem in dem Dielektrikum gespeicherten Ladungsbild aus. ^a 5 44 (Fig. 4) of the glass vessel connected airtight by means of a fused glass seal 46, and the conductive areas 38 and 40 extend through the seal to the outside of the glass vessel, as can be seen in FIG. This construction allows different voltages to be applied to the conductive areas 38 and 40 to create a storage tube with a split screen, with the portion of the phosphor storage dielectric 36 over one conductive area with storage of the other portion of the phosphor layer without Storage can be operated. The phosphor storage dielectric emits a light image corresponding to the charge image stored in the dielectric.

Das Leuchtstoff-Speicherdielektrikum 36 ist vonThe phosphor storage dielectric 36 is from

♦° genügender Porosität, um den Sekundärelektronen, die von der bombardierten Leuchtschicht ausgesendet werden, zu erlauben, durch die Leuchtschicht zu dringen und von den leitenden Bereichen 38 und 40 auf der anderen Seite aufgenommen zu werden, und hat eine Dicke innerhalb eines kritischen Dickenbereiches, in dem das Leuchtmaterial zur bistabilen Speicherung befähigt ist. Da das Leuchtstoff-Speicherdielektrikum lichtempfindlich ist, ruft ein darauf projiziertes Lichtbild ein Ladungsbild auf dem Speicherdielektrikum hervor, das dem Lichtbild entspricht. Wenn daher ein Lichtbild genügender Intensität auf das Speicherdielektrikum 36 geworfen wird, ist das durch das Lichtbild erzeugte Ladungsbild von genügend hohem Potential, um eine bistabile Speicherung eines solchen Ladungsbildes während einer einstellbaren Zeit zu ermöglichen. Um die lichtempfindliche Eigenschaft des Leuchtstoff-Speicherdielektrikums zu steigern, kann ein lichtemittierender Stoff, wie Magnesiumoxyd, oder ein lichtleitender Stoff, wie Cadmiumsulfid, gleichmäßig unter die Leuchtschicht gemischt werden, wodurch die Speicherung von Lichtbildern geringerer Intensität ermöglicht wird.♦ ° sufficient porosity to prevent the secondary electrons, which are emitted by the bombarded luminous layer to allow penetration through the luminous layer and to be received by the conductive areas 38 and 40 on the other side, and has a thickness within a critical thickness range in which the luminous material is used for bistable storage is capable. Since the fluorescent storage dielectric is sensitive to light, one calls for it projected light image produces a charge image on the storage dielectric that corresponds to the light image. Therefore, if a light image of sufficient intensity is thrown onto the storage dielectric 36, the charge image generated by the light image is of sufficiently high potential for bistable storage to enable such a charge pattern for an adjustable time. To the photosensitive A light-emitting substance, like magnesium oxide, or a light-conducting material like cadmium sulfide, evenly under the luminescent layer be mixed, whereby the storage of light images of lower intensity is made possible.

Bei der einen Ausführungsform der Erfindung wird ein Lichtbild auf das lichtempfindliche Speicherdielektrikum 36 projiziert, und zwar mittels einer äußeren Lichtquelle 48 von hoher Intensität, z. B. einer Bogenlampe, eines Filmprojektors oder eines Blitzlichtgerätes sowie einer Lichtmaske 50, etwa einesIn one embodiment of the invention, a light image is applied to the photosensitive storage dielectric 36 projected by means of an external light source 48 of high intensity, e.g. B. one Arc lamp, a film projector or a flashlight device and a light mask 50, such as one

Filmnegativs und einer Projektionslinse 52, die in der genannten Anordnung vor der Frcntplatte der Speicherröhre angebracht sind. Auf diese Weise wird das Bild des Filmnegativs 50 auf das Speicherdielektrikum geworfen, und die entstehende Ladung wird gespeichert. Das Filmnegativ kann das Bild einer Gitterskala der Karte eines geographischen Bereiches, der Seite eines Buches oder eines anderen Dokuments, eines Elektrokardiogramms oder eines anderen medizinischen Diagramms sein.Film negative and a projection lens 52, which in the mentioned arrangement in front of the front plate of the storage tube are attached. In this way, the image of the film negative 50 is deposited on the storage dielectric thrown, and the resulting charge is stored. The film negative can have the image of a grid scale the map of a geographic area, the page of a book or other document, a Electrocardiogram or other medical chart.

Außerdem kann eine Zeigerlichtquelle 54, die einen scharfen Lichtstrahl geringer Intensität liefert, vorgesehen werden, um einen kleinen Lichtpunkt auf das lichtempfindliche Speicherdielektrikum 36 zu werfen, um so ein Ladungsbild des Lichtpunktes hervorzurufen, das nicht genügend Potential hat, um gespeichert zu werden, aber ein genügend hohes Potential, um ein elektrisches Ablesesignal während des hernach beschriebenen Vorganges der Ablesung der Speicherröhre zu erzeugen. In dieser Weise kann der Zeigerlichtpunkt dazu benutzt werden, verschiedene Punkte der Kurve eines elektrischen Signals oder eines anderen, auf dem Speicherdielektrikum 36 gespeicherten Bildes einer Person kenntlich zu machen, die die Reproduktion eines solchen gespeicherten Ladungsbildes an einem entfernten Kontrollgerät 56, z.B. einer Fernsehempfängerröhre oder einer Speicherröhre ähnlich der Röhre 10 beobachtet.In addition, a pointer light source 54, which provides a sharp, low-intensity light beam, can be provided in order to direct a small point of light onto the photosensitive storage dielectric 36 throw in order to produce a charge image of the point of light that does not have enough potential to be stored but at a sufficiently high potential to generate an electrical reading signal during the to generate the process of reading the storage tube described below. In this way the Pointer light point can be used to mark different points on the curve of an electrical signal or a to make another, on the storage dielectric 36 stored image of a person recognizable who the reproduction of such a stored charge image on a remote control device 56, e.g., a television receiver tube or a storage tube similar to the tube 10.

Das Steuergitter oder ein anderer Z-Achsen-Eingangspunkt der Kontrollröhre 56 ist über einen Verstärker 58 mit beiden leitenden Bereichen 38 und 40 der Speicherauftreffplatte 12 in der Speicherröhre 10 verbunden. Die leitenden Bereiche 38 und 40 sind zusätzlich mit positiven Gleichspannungsquellen von ungefähr + 500 V über veränderliche Widerstände 60 bzw. 62, die über feste Widerstände 64 bzw. 66 an Erde liegen, verbunden. In dieser Weise bestimmt das Einstellen der veränderlichen Widerstände 60 und 62 die Gleichströme, die durch die Widerstände 64 und 66 fließen, und damit die Spannungen an den Ausgangsklemmen 68 und 70, die mit den leitenden Bezirken 36 und 40 der Speicher-Auftreffplatte verbunden sind. Die Kathoden 28 der Streu-Elektronenschleudern sind gewöhnlich an 0 V oder Erdpotential gelegt, so daß eine Spannung von ungefähr + 200 V an die leitenden Bereiche 38 und 40 gelegt genügt, um die Speicherung eines bistabilen Ladungsbildes in dem Leuchstoff-Speicherdielektrikum über den besagten Bereichen zu bewirken. Diese Spannung liegt zwischen der positiven »Verschwindspannung«, oberhalb welcher eine Speicherung nicht möglich ist, und der »Halte-Grenzspannung«, die der ersten Überkreuzungsspannung in der Charakteristik der Sekundäremission des Speicherdielektrikums entspricht, unterhalb welcher eine Speicherung nicht möglich ist.The control grid or other Z-axis entry point of the control tube 56 is via an amplifier 58 with both conductive areas 38 and 40 of the storage target 12 in the storage tube 10 tied together. The conductive areas 38 and 40 are additionally connected to positive DC voltage sources from about + 500 V via variable resistors 60 and 62, which are connected via fixed resistors 64 and 66, respectively Earth lying, connected. In this way, the setting of the variable resistors 60 and 62 determines the DC currents flowing through resistors 64 and 66 and thus the voltages at the output terminals 68 and 70 connected to conductive regions 36 and 40 of the storage target are. The cathodes 28 of the scattering electron guns are usually at 0 V or ground potential applied so that a voltage of approximately + 200 V is applied to the conductive areas 38 and 40 is sufficient to store a bistable charge image in the phosphor storage dielectric to effect the said areas. This tension lies between the positive "vanishing tension", above which storage is not possible, and the "holding limit voltage" that of the first Crossover voltage in the characteristic corresponds to the secondary emission of the storage dielectric, below which storage is not possible.

Während des »Schreib«-Vorgangs in der Speicherröhre wird ein Elektronenstrahlbild auf die Auftreffplatte geworfen, indem die Vertikal-Ablenkplatten 26 mit einem Vertikalverstärker 72 mittels eines in »Schreie-Stellung stehenden Wählschalters 74 verbunden werden. Dadurch können die Vertikalsignale, die an die Eingangsklemme 76 des Vertikalverstärkers gelegt werden, an die Vertikal-Ablenkplatten gelangen. Zusätzlich werden die Horizontalablenkungsplatten der Speicherröhre mit dem Horizontal-Kippgenerator 78 mittels eines Wählschalters in »Schreib«-Stellung verbunden. Der Kippgenerator kann durch das Vertikal-Eingangssignal ausgelöst werden und ist über einen Auslösegenerator 82 mit der Eingangsklemme 76 verbunden. Wenn solch ein Kippgenerator mit Auslösung verwendet wird, kann der Vertikalverstärker 74 mit einer Verzögerungsleitung versehen werden, um zu verhindern, daß das Vertikal-Eingangssignal die Vertikalplatten erreicht, bevor das Kippsignal auf die Horizontalplatten gelangt. Ferner ist es notwendig, wenn dieselbe Elektronenschleuder sowohl für »Lesen« wie auch für »Schreiben« verwendet wird, entweder die Geschwindigkeit oder die Stromdichte des Elektronenstrahls beim »Schreiben« zu vergrößern. Eine Vergrößerung der Stromdichte ist vorzuziehen, damit die Kathode 18 auf dem konstanten negativen Gleichpotential von — 3000 V bleiben kann. Die Vergrößerung der Stromdichte des schreibenden Elektronenstrahls wird dadurch erreicht, daß das Steuergitter 20 mit einer negativen Gleichspannungsquelle von etwaDuring the "write" process in the storage tube, an electron beam image is created on the target thrown by the vertical baffles 26 with a vertical amplifier 72 by means of an in »Scream-position standing selector switch 74 be connected. This allows the vertical signals, which are applied to the input terminal 76 of the vertical amplifier, reach the vertical deflection plates. In addition, the horizontal deflection plates of the storage tube with the horizontal tilt generator 78 connected by means of a selector switch in the »write« position. The tilt generator can be triggered by the vertical input signal and is via a trigger generator 82 with connected to input terminal 76. If such a relaxation generator is used with triggering, then the vertical amplifier 74 can be provided with a delay line to prevent the Vertical input signal reaches the vertical plates before the tilt signal reaches the horizontal plates. It is also necessary if the same electron gun is used for both "reading" and for "Writing" is used, either the speed or the current density of the electron beam to enlarge when »writing«. It is preferable to increase the current density so that the Cathode 18 can remain on the constant negative DC potential of -3000 V. The magnification the current density of the writing electron beam is achieved in that the control grid 20 with a negative DC voltage source of about

a° -3025 V mittels eines Wahlschalters 84 in dessen »Schreib«-Stellung verbunden wird, welche Spannung weniger negativ ist als die Spannung von —3500 V des Steuergitters in der »Lese«-Schaltung des Schalters 84.a ° -3025 V by means of a selector switch 84 in its "Write" position is connected, which voltage is less negative than the voltage of -3500 V. of the control grid in the "read" circuit of switch 84.

^a5 Wenn eine Speicherröhre mit unterteiltem Bildschirm verwendet wird, kann zuerst eine Bezugs-Signalkurve auf die untere Hälfte der Auftreffplatte 36 geschrieben und gespeichert werden, so daß diese Bezugskurve später als Lichtbild 86 in ähnlicher Stellung auf dem Bildschirm der Kontrollröhre 56 während des nachstehend beschriebenen Lesevorgangs abgebildet werden kann. Das Ladungsbild des Bezugssignals wird im Speicherdielektrikum 36 gespeichert, wenn die Spannung des leitenden Bereiches 40 zwischen der »Halte-Grenzspannung« und der »Verschwindspannung« liegt. ^a 5 If a split-screen storage tube is used, a reference signal curve may first be written and stored on the lower half of target 36 so that this reference curve can later be used as a slide 86 in a similar position on the screen of control tube 56 during what will be described below Reading process can be mapped. The charge image of the reference signal is stored in the storage dielectric 36 when the voltage of the conductive area 40 lies between the “hold-up limit voltage” and the “disappearance voltage”.

Nachdem das Bezugssignal auf der Auftreffplatte 12 gespeichert ist, kann eine Vergleichskurve auf den oberen Teil des Speicherdielektrikums 36 über dem leitenden Bereich 38 geschrieben werden, dessen Spannung unterhalb des »Halte-Grenzwertes« eingestellt werden kann, so daß die Vergleichs-Signalkurve nicht gespeichert, sondern nur mit der Bezugssignalkurve verglichen wird. Wenn es erwünscht ist, kannAfter the reference signal has been stored on the target 12, a comparison curve can be drawn on the upper part of the storage dielectric 36 are written over the conductive area 38, the Voltage below the "hold limit" can be set so that the comparison signal curve is not saved, but only compared with the reference signal curve. If desired, can

♦5 das Ladungsbild der Kurve des Vergleichssignals gespeichert werden, einfach dadurch, daß die Spannung des leitenden Bereiches 38 über den Halte-Grenzwert erhöht wird, und kann dann als Vergleichssignalbild 88 auf dem Bildschirm der Kontrollröhre 56 während des elektrischen Ablesens reproduziert werden.♦ 5 the charge pattern of the curve of the comparison signal is saved simply by keeping the voltage of the conductive area 38 above the hold threshold is increased, and can then as a comparison signal image 88 on the screen of the control tube 56 during electrical reading can be reproduced.

Um die Merkmale der auf der Kontrollröhre 56 reproduzierten Wellenformen 88 und 86 auszuwerten, wird das Lichtbild einer Gitterskala auf dem Negativfilm 50 auf das lichtempfindliche Speicherdielektrikum 36 projiziert und darauf scharf abgebildet, und zwar mittels der Lichtquelle 48 und der Linse 52. Das Lichtbild der Gitterskala erzeugt ein Ladungsbild des Gitters auf dem Speicherdielektrikum, das gespeichert wird, wenn sein Potential genügend hoch ist und die Spannung der leitenden Bereiche über dem »Halte-Grenzwert« liegt.To evaluate the characteristics of the waveforms 88 and 86 reproduced on the control tube 56, is the light image of a grid scale on the negative film 50 onto the photosensitive storage dielectric 36 projected and imaged in focus thereon, by means of the light source 48 and the lens 52. The Light image of the grid scale creates a charge image of the grid on the storage dielectric, which is stored if its potential is high enough and the voltage of the conductive areas is above the "hold limit" lies.

Ein Lichtbild geringer Intensität kann auf dem Speicherdielektrikum gespeichert werden, indem man die vorher erwähnte Technik der »Ladungsbild-Integration« anwendet, bei welcher die Streuelektronen daran gehindert werden, das Speicherdielektrikum während des Entstehens des dem Lichtbild entsprechenden Ladungsbildes zu treffen. Dies kann dadurchA low intensity light image can be stored on the storage dielectric by the previously mentioned technique of "charge image integration" uses, in which the scattered electrons are prevented from reaching the storage dielectric to meet during the formation of the charge image corresponding to the photograph. This can be done by

geschehen, daß die Streu-Elektronenschleudern abgeschaltet werden, z. B. durch Verbindung des Steuergitters 30 der Elektronenschleudern mit einer mehr negativen Gleichspannungsquelle von ungefähr — 75 V vermittels eines Umschalters 90 in dessen »IntegrationsÄ-Stellung. Nachdem das Lichtbild das Potential seines Ladungsbildes genügend angehoben hat, so daß es im Speicherdielektrikum 36 gespeichert werden kann, wird der Wahlschalter 90 in die »Speicher-Stellung zurückgeschaltet, um so die Steuer- ¹^ gitter der Streu-Elektronenschleudern mit einer negativen Gleichspannung von ungefähr — 25 V zu verbinden. Diese mehr positive Steuergitterspannung ermöglicht es, den von der Kathode 20 ausgesendeten Elektronen, das Speicherdielektrikum zu bombardie- ¹S ren, um so das dem Lichtbild entsprechende Ladungsbild der Gitterskala in der herkömmlichen bistabilen Weise zu speichern.happen that the scattering electron spinners are switched off, z. B. by connecting the control grid 30 of the electron spinner to a more negative DC voltage source of approximately -75 V by means of a switch 90 in its "integration" position. After the photograph has raised the potential of its charge image sufficiently, so that it can be stored in the storage dielectric 36, the selector switch 90 is switched back to the "storage position so the control ¹ ^ lattice of the scattered electron spin with a negative DC voltage of to connect approximately - 25 V. This more positive control gate voltage makes it possible, reindeer the light emitted from the cathode 20 electrons, the storage dielectric to bombardie- ¹ S, so that corresponding to the light image charge image to store the grating scale in the conventional bi-stable manner.

Nachdem die Ladungsbilder der Signalkurven und der Gitterskala auf der Speicher-Auf treffplatte 12 ge- «° speichert sind, können diese Bilder direkt durch die Frontplatte 16 der Speicherröhre gesehen werden, wenn das lichtempfindliche Speicherdielektrikum 36 aus Leuchtstoff besteht. Außerdem können die gespeicherten Bilder in einer entfernten Wiedergabevorrichtung, z. B. in einem Kontrollfernseher 56, reproduziert werden, dadurch, daß ein elektrischer Ablesevorgang stattfindet. Dieser wird dadurch ausgelöst, daß man die Wahlschalter 74 und 70 auf »Lesen« stellt, um so die Vertikal-Ablenkplatten 26 und die Horizontal-Ablenkplatten 24 mit einem Rastersignalgenerator 92 zu verbinden, damit der Elektronenstrahl über das Speicherdielektrikum streicht. Gleichzeitig wird der Wahlschalter 84 in die Lesestellung gebracht, um das Steuergitter 20 der Elektronenschleuder mit einer mehr negativen Spannung von ungefähr — 3050 V zu verbinden und so die Stromdichte des Elektronenstrahls zu verringern. Der Rastersignalgenerator 92 ist auch mit den Horizontal- und Vertikal-Ablenkplatten der Kontrollröhre 56 verbunden und kann von herkömmlicher Konstruktion sein, wie er in Fernsehempfängern gebraucht wird, wo er ein vertikales Sägezahnsignal von 60 Hz und ein horizontales Sägezahnsignal von ungefähr 15 750 Hz erzeugt.After the charge images of the signal curves and the grid scale on the storage target plate 12 have been "° are stored, these images can be viewed directly through the front panel 16 of the storage tube, when the photosensitive storage dielectric 36 consists of phosphor. In addition, the saved Images in a remote display device, e.g. B. in a control television 56 reproduced be, in that an electrical reading takes place. This is triggered by that you set the selector switches 74 and 70 to "read" to so the vertical baffles 26 and to connect the horizontal baffles 24 to a raster signal generator 92 so that the electron beam strokes over the storage dielectric. At the same time, the selector switch 84 is in the reading position brought to the control grid 20 of the electron gun with a more negative voltage of approximately - 3050 V to reduce the current density of the electron beam. The raster signal generator 92 is also connected to the horizontal and vertical baffles of the control tube 56 and can be of conventional construction such as used in television receivers where he has a vertical sawtooth signal of 60 Hz and a horizontal sawtooth signal of approximately 15,750 Hz generated.

Wenn der Lesestrahl, über das Ladungsbild auf dem Speicherdielektrikum geführt wird, bewirkt er, daß Sekundärelektronen von dem Dielektrikum ausgehen, und ruft ein elektrisches Lesesignal auf den leitenden Bereichen 38 und 40 hervor, das den Ladungsbildern entspricht. Diese elektrischen Ablesesignale werden durch Kopplungskondensatoren 94 und 96, die mit den leitenden Bereichen 38 und 40 verbunden sind, auf den Verstärker 58 übertragen. Die verstärkten Lesesignale werden dem Z-Achsen-Eingang des Fernseh-Kontrollgerätes 56 zugeführt, um die Helligkeit zu modulieren, wenn der Elektronenstrahl der Kontrollröhre durch den Rastersignal-Generator abgelenkt wird. Infolgedessen werden die Bilder des Bezugssignals 86 und des Vergleichssignals 88 beide auf dem Bildschirm der Kontrollröhre 56 wiedergegeben. Zusätzlich wird ein Gitterbild 98 in der Kontrollröhre erzeugt, das dem gespeicherten Ladungsbild des Skalengitters auf dem lichtempfindlichen Speicherdielektrikum 36 der Speicherröhre 10 entspricht.When the read beam is guided over the charge image on the storage dielectric, it causes Secondary electrons emanate from the dielectric and produce an electrical read signal on the conductive Areas 38 and 40 which correspond to the charge images. These electrical reading signals are connected to the conductive areas 38 and 40 by coupling capacitors 94 and 96 are transmitted to the amplifier 58. The amplified read signals are sent to the Z-axis input of the Television control device 56 supplied to modulate the brightness when the electron beam of the Control tube is deflected by the raster signal generator. As a result, the images become the reference signal 86 and the comparison signal 88 are both reproduced on the screen of the control tube 56. In addition, a grid image 98 is generated in the control tube which corresponds to the stored charge image of the scale grid on the light-sensitive storage dielectric 36 of the storage tube 10 corresponds.

Zusätzlich zu der Gitterskala kann das photographische Filmnegativ 50 auch mit einem Bild der Stellung des Schalters, der den Verstärkungsgrad des Vertikalverstärkers 72 einstellt, versehen werden, um die Einheiten der vertikalen Achse der Gitterskala anzuzeigen. Infolgedessen wird diese Schalterstellung als Ladungsbild auf dem Speicherdielektrikum 36 gespeichert und in der Kontrollröhre 56 beim elektrischen Lesen als Schalterstellungsbild 100, dargestellt als »10 mV/cm«, wiedergegeben, was bedeutet, daß jeder Zentimeter in der Senkrechten gleich 10 Millivolt ist. Ein zweites Schalterstellungsbild kann in ähnlicher Weise auf der Speicher-Auftreffplatte gespeichert werden, um die Uberstreichgeschwindigkeit des Horizontal-Kippgenerators 78 anzuzeigen. Diese Einstellung der horizontalen Überstreichgeschwindigkeit ist dann durch ein zweites Schalterstellungsbild 102 auf der Kontrollröhre 56 wiedergegeben und als »50 fis/cm« dargestellt, wodurch angezeigt wird, daß jeder Zentimeter in der Horizontalen der Gitterskala gleich 50 Mikrosekunden ist.In addition to the grid scale, the photographic film negative 50 can also be provided with an image of the position of the switch that sets the gain of the vertical intensifier 72 to indicate the units of the vertical axis of the grid scale. As a result, this switch position is stored as a charge image on the storage dielectric 36 and displayed in the control tube 56 during electrical reading as switch position image 100, shown as "10 mV / cm", which means that every centimeter in the vertical is equal to 10 millivolts. A second switch position image can similarly be stored on the memory target to indicate the sweep speed of the horizontal tilt generator 78. This setting of the horizontal scanning speed is then represented by a second switch position image 102 on the control tube 56 and represented as "50 fis / cm", which indicates that every centimeter in the horizontal of the grid scale is equal to 50 microseconds.

Wie vorher gezeigt, kann das Zeigelichtgerät 54 während des elektrischen Ablesens dazu benutzt werden, um das Ladungsbild eines Zeigepunktes auf der Speicher-Auftreffplatte hervorzurufen, das elektrisch abgelesen und auf die Kontrollröhre übertragen wird, wo es als Zeigepunkt 104 auf dem Bildschirm wiedergegeben wird, um einen bestimmten Teil der Signalkurve 88 zu bezeichnen. Wie durch die gestrichelten Linien angedeutet, kann der Zeigepunkt zuerst in einer Stellung 104' stehen, ohne daß dieser Punkt gespeichert wird, und anschließend in die Stellung 104 bewegt werden, ohne dabei die gespeicherten Ladungsbilder zu verdunkeln.As previously shown, the pointing light device 54 can be used during electrical reading to produce the charge image of a pointing point on the storage target, which is electrically read and transferred to the control tube, where it is displayed as pointing point 104 on the screen to to designate a specific part of the signal curve 88. As indicated by the dashed lines, the pointing point can first be in a position 104 ' without this point being stored, and then be moved into position 104 without obscuring the stored charge images.

Wenn der elektrische Ablesevorgang beendet ist, werden die Wahlschalter 74, 80 und 84 auf ihre »Schreib«-Stellung zurückgestellt. Die gespeicherten Ladungsbilder werden von der Speicher-Auftreffplatte 12 gelöscht, indem die Widerstände 60 und 62 verändert werden, um zuerst die Gleichspannung an den leitenden Bereichen 38 und 40 über die positive »Verblassungsspannung« hinaus zu steigern und dann diese Spannung unter die »BeibehaltungSÄ-Schwellwertspannung zu senken, bevor diese Spannungen wieder auf den festen Bereich zwischen Verblassungsund Zurückhaltespannung eingestellt werden. Es muß beachtet werden, daß dieser Löschvorgang, wie auch die Betätigung der Schalter 74, 80 und 84 und des Schalters 90 durch elektronische Schaltkreise bewerkstelligt werden kann.When the electrical readout is complete, select switches 74, 80 and 84 will be on their "Write" position postponed. The stored charge images are from the storage target 12 erased by changing resistors 60 and 62 in order to first apply the DC voltage to increase conductive areas 38 and 40 past the positive "fade voltage" and then this voltage below the »Maintain SA threshold voltage before these tensions return to the solid area between fading and Restraint tension can be adjusted. It must be noted that this deletion process, as well as actuation of switches 74, 80 and 84 and switch 90 is accomplished by electronic circuitry can be.

Wie in F i g. 2 gezeigt, kann die Speichereinrichtung der Fig. 1 in der Weise abgeändert werden, daß die Abbildelinse 52 weggelassen wird, wenn eine gerichtete oder Punkt-Lichtquelle 106 an Stelle der Lichtquelle 48 verwendet wird. Eine solche gerichtete Lichtquelle würde ein LASER sein, aber die Intensität des von einem solchen LASER ausgesendeten Lichtstrahls darf nicht zu groß sein, sonst würde er die Lichtmaske 50 und die Auf treffplatte 12 beschädigen. Außerdem kann ein Lichtbild einer Buchseite oder eines anderen Dokuments dadurch erzeugt werden, daß Licht direkt von einem solchen Dokument aiii die Front des lichtempfindlichen Speicherdielektr; kums reflektiert wird, in welchem FaI! die Lichtquelle 106 in die durch eine gestrichelte Linie angedeutete Stellung 106' gebracht werden kann. Ferner ist es auch möglich, ein lichtdurchlässiges Fenster im Trichterteil der Speicherröhre vorzusehen, um ein Lichtbild durch die Seite der Speicherröhre auf die Rückseite des Speicherdielektrikums zu projizieren.As in Fig. 2, the memory device of FIG. 1 can be modified to omit the imaging lens 52 when a directional or point light source 106 is used in place of the light source 48. Such a directed light source would be a LASER, but the intensity of the light beam emitted by such a LASER must not be too great, otherwise it would damage the light mask 50 and the target plate 12. In addition, a light image of a page of a book or another document can be generated in that light is drawn directly from such a document aiii the front of the photosensitive storage dielectric; kums is reflected in what FaI! the light source 106 can be brought into the position 106 ' indicated by a dashed line. Furthermore, it is also possible to provide a light-permeable window in the funnel part of the storage tube in order to project a light image through the side of the storage tube onto the rear side of the storage dielectric.

Wie in Fig. 3 dargestellt ist, kann die Speicherein-As shown in Fig. 3, the memory input

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richtung der Fig. 1 auch dazu benutzt werden, um ein Röntgenstrahlbild zu speichern, wobei eine Röntgenstrahlquelle 108 benutzt wird. Diese Röntgenstrahlquelle mag eine kontinuierlich wirkende mit Glühkathode sein, die Röntgenstrahlen geringer Intensität erzeugt, oder sie kann eine impulsgesteuerte Röntgenröhre mit Feldemissionskathoden-Anordnungsein, die einen kurzen Impuls von äußerst großer Intensität erzeugt. Die Röntgenstrahlen werden durch ein lebendes oder lebloses Objekt 110 geschickt, um ein Röntgenbild des Objekts zu erzeugen, das auf das lichtempfindliche Speicherdielektrikum der speichernden Auftreffplatte 12 geworfen wird, um ein Ladungsbild zu erzeugen, das in der Auftreffplatte gespeichert wird. Es ist festgestellt worden, daß die Technik der Ladungsbild-Integration, wie oben beschrieben, außerordentlich nützlich beim Speichern von Ladungsbildern von Röntgenbildern geringer Intensität ist, auch deswegen, weil die Speicherung solcher Röntgenbilder die Röntgenbestrahlung des Objekts herabsetzt.1 can also be used to store an x-ray image using an x-ray source 108 . This x-ray source may be a continuous hot cathode generating x-rays of low intensity, or it may be a pulsed field emission cathode array x-ray tube generating a short pulse of extremely high intensity. The x-rays are passed through a living or inanimate object 110 to produce an x-ray image of the object which is projected onto the photosensitive storage dielectric of the storing target 12 to produce a charge image which is stored in the target. The charge image integration technique, as described above, has been found to be extremely useful in storing charge images of low intensity x-ray images, also because storing such x-ray images reduces the x-ray exposure of the object.

Eine andere Abwandlung des Speichergerätes nach F i g. 1 ist in F i g. 4 dargestellt und enthält eine Speicherröhre 10', die eine eingefügte Gitterskala 112 mit Gitterlinie enthält, welch letztere auf der Innenfläche der Frontglasplatte 16 unter den leitenden Schichten 38 und 40 angebracht sind. Solche Gitterlinien können durch chemisches Ätzen der Frontplatte oder durch Aufdrücken eines Linienmusters aus Glasfritte, Titandioxyd oder eines anderen lichtreflektierenden Stoffes auf die Frontplatte erzeugt werden. Außerdem können die Gitterlinien 112 auch dadurch erzeugt werden, daß man die Frontplatte zuerst ätzt, um Rillen zu bilden, und dann die Rillen mit Titandioxyd füllt, um eine flache Oberfläche frei von Unebenheiten zu schaffen, welch letztere andernfalls die Dicke des Speicherdielektrikums 36 verändern und in unerwünschter Weise das Arbeiten der Speicher-Auftreffplatte beeinflussen könnten. Das innere Gitter 112 wird gewöhnlich mit geringer Intensität beleuchtet, indem von einer Glühlampe 114 Licht durch die äußere Kante der Frontplatte 16 geschickt wird. DerAnother modification of the storage device according to FIG. 1 is in FIG. 4 and includes a storage tube 10 'which contains an inserted grid scale 112 with grid lines, the latter being provided on the inner surface of the front glass panel 16 under the conductive layers 38 and 40. Such grid lines can be produced by chemical etching of the front panel or by pressing a line pattern made of glass frit, titanium dioxide or another light-reflecting material onto the front panel. In addition, the grid lines 112 can also be produced by first etching the faceplate to form grooves and then filling the grooves with titanium dioxide to create a flat surface free of unevenness which the latter would otherwise change the thickness of the storage dielectric 36 and could undesirably affect the operation of the storage target. The inner grille 112 is typically illuminated at low intensity by sending light from an incandescent lamp 114 through the outer edge of the faceplate 16. Of the

ίο Glühfaden der Lampe 114 ist mit einer Batterie 116 oder einer anderen Niederspannungsquelle und einem veränderlichen Widerstand 118 in Serie geschaltet, und durch Einstellen des Widerstandes wird die Intensität des von dem Glühfaden ausgesendeten Lichtes verändert. Zusätzlich ist eine intensivere Lichtquelle 120, die eine Gasröhre oder eine Funkenstrecke sein kann, vorgesehen, um die Gitterskala 112 durch die äußere Kante der Frontplatte 16 während einer kurzen Zeit zu beleuchten, um zu bewirken, daß das Lichtbild der Gitterskala ein Ladungsbild im Speicherdielektrikum 36 erzeugt, dessen Potential hoch genug ist, um es in der vorher beschriebenen Weise zu speichern. Die intensive Lichtquelle 120 ist mit einem Hochspannungs-Impulsgenerator 122 durch einen Schalter verbunden, um der Gasröhre oder der Funkenstrecke Hochspannungsimpulse zuzuführen, wenn der Schalter auf »Ein« gestellt ist.The filament of lamp 114 is connected in series with a battery 116 or other low voltage source and a variable resistor 118 , and adjusting the resistor changes the intensity of the light emitted by the filament. Additionally, a more intense light source 120, which may be a gas tube or spark gap, is provided to illuminate the grating scale 112 through the outer edge of the faceplate 16 for a short time to cause the light image of the grating scale to form a charge image in the storage dielectric 36 is generated whose potential is high enough to be stored in the manner previously described. The intense light source 120 is connected to a high voltage pulse generator 122 through a switch to provide high voltage pulses to the gas tube or spark gap when the switch is "on".

Nachdem das Lichtbild der Gitterskala in dem lichtempfindlichen Speicherdielektrikum 36 der Auftreff platte gespeichert ist, wird der Schalter wieder auf »Aus« gestellt, um die Lichtstärke der beleuchteten Gitterskala auf die zum bequemen Betrachten geeignete Lichtstärke der Glühlampe 114 zu reduzieren.After the light image of the grid scale is stored in the light-sensitive storage dielectric 36 of the impingement plate, the switch is set to "Off" again to reduce the light intensity of the illuminated grid scale to the light intensity of the incandescent lamp 114 suitable for easy viewing.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Device for the bistable storage of charge images, consisting of a storage screen with a storage layer made of a photoelectric dielectric, means for steering of a light image on the storage layer in order to generate a charge image corresponding to the light image on it to generate from a device for bombarding the storage layer with slow Flood electrons to get secondary electrons from the storage layer in the area of the charge image to free, and from means for collecting the secondary electrons for bistable storage of the charge image, characterized in that the storage layer consists of a photoelectric Luminous layer (36) consists.

2. Device according to claim 1, characterized in that the photoelectric phosphor layer (36) on an electrically conductive, transparent surface (38, 40) of a support part (16) is arranged, which emitted from the photoelectric phosphor layer (36) and transmits a light image corresponding to the charge image.

3. Device according to claims 1 and 2, characterized in that the photoelectric Phosphor layer (36) on the inner surface of the faceplate (16) of a cathode ray tube a transparent, electrically conductive layer (38, 40) is applied.

4. Device according to claims 2 and 3, characterized in that the photoelectric Phosphor layer (36) made of a thin, continuous layer of phosphor particles consists, which is so porous that the secondary electrons released from the phosphor layer (36) diffuse through this phosphor layer (36) and from the conductive layer (38, 40) can be included.

5. Device according to claim 1, characterized in that means (48,52) for forming a Further charge image are provided on the photoelectric phosphor layer (36).

6. Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that that means (30, 90) for preventing the impact of slow tide electrons on the photoelectric phosphor layer (36) which is effective until the potential of the charge image has exceeded the lower one point.

7. Device according to claims 2 and 3, characterized in that the translucent electrically conductive layer in a plurality of mutually separated conductive surfaces (38, 40) is divided, and that means (60, 62, 64, 66) for applying different bias voltages are provided on the individual conductive surfaces (38, 40).

8. Device according to one or more of the preceding claims, characterized by means (54) for directing a light spot (104) of low intensity onto the photoelectric Storage layer (36), the potential of the charge image of this point (104) below the lower One point remains.

The invention relates to a device for the bistable storage of charge images, consisting of a storage screen with a storage layer made of a photoelectric dielectric, means for Directing a light image onto the storage layer in order to generate a charge image corresponding to the light image thereon to generate from a device for bombarding the storage layer with slow flood electrons, to get out of the storage layer in the area of the

ίο to free the charge image, and secondary electrons from means for collecting the secondary electrons for bistable storage of the charge image.

A cathode ray tube with an electronic charge storage device is already known, which essentially consists of a photoelectric grid as a storage dielectric. The storage screen this known cathode ray tube thus has no phosphor layer, so that an auxiliary device in the form of an amplifier and a picture

^ao tube is required. The charge image stored in the storage dielectric of the storage tube is displayed on the conventional non-storing screen of the cathode ray tube. The storage dielectric can therefore store a charge image, but cannot provide a visible image of the charge image itself.

The reading beam of low-speed electrons emitted by the cathode of the known Tube is emitted, causes a bistable storage of the charge image, which is generated thereby by directing an image of light onto the photosensitive storage dielectric grid. To get that in To make the charge image stored in the storage tube visible, a separate storage tube is used and a cathode ray tube, the storage tube generating an electrical read signal which corresponds to the stored charge image, and then this read signal via an amplifier to the cathode ray tube is guided and arrives at a cathode ray tube in order to produce the light image of the charge image (U.S. Patent 2,820,921).

The object on which the invention is based is to provide the facility defined at the outset Art to further improve or this of additional auxiliary equipment, such as reading device and screen, to make independent.

Based on the device of the type defined at the outset, this object is achieved according to the invention solved that the memory layer consists of a photoelectric phosphor layer.

With the help of the device according to the invention you can take a photo during a long, adjustable Save time and you don't need any additional tubes or amplifying devices to display the charge image to make visible.

Another advantage of the device according to the invention over the known is that a light source of low intensity can be used to generate the stored light images may, because light images of low intensity or short duration that usually do not have charge images with a would generate sufficient potential for storage, can be stored in that the slow tide electrons in the storage tube are prevented from entering the storage dielectric during the time during which the light image irradiates the storage dielectric to hit. This creates the possibility of a low intensity light image